寫在前面的話：
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- 本文最後更新時間：2020.4.29
正文開始
對於單鏈表，由於每個結點只存儲了向後的指針，到了尾標誌就停止了向後的操作，這樣，當某一個結點找不到前驅結點了，也不能回去找。而我們現在要解決這個問題，就要利用循環鏈表。
將單鏈表中終端結點的指針端由空指針改爲指向頭結點，就使整個單鏈表形成一個環，這種頭尾相接的單鏈表稱爲單循環鏈表，簡稱循環鏈表。
循環鏈表解決了一個很麻煩的問題：如何從一個結點出發，訪問到鏈表的全部結點。
爲了使空鏈表與非空鏈表處理一致，我們通常設一個頭結點，當然，並不是說循環鏈表一定要有頭結點。
其實循環鏈表和單鏈表的主要差異在於循環的判斷條件上，之前是判斷temp->next是否爲空，現在是temp->next不等於頭結點。
1. 設頭結點
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* =================
定義鏈表數據結構
================= */
struct node
{
int num;
struct node *next; //next存放下一個結點的地址
};
typedef struct node Node;
typedef Node * Link;
/* ===================
功能：設頭結點
返回：void
=================== */
void init_link(Link *head)
{
*head = (Link)malloc(sizeof(Node));
(*head)->next = *head;
}
int main()
{
Link head; //創建頭指針
init_link(&head); //設頭結點
return 0;
}
2. 插入結點
2.1 頭插
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* =================
定義鏈表數據結構
================= */
struct node
{
int num;
struct node *next; //next存放下一個結點的地址
};
typedef struct node Node;
typedef Node * Link;
/* ===================
功能：設頭結點
返回：void
=================== */
void init_link(Link *head)
{
*head = (Link)malloc(sizeof(Node));
(*head)->next = *head;
}
/* =========================
功能：從鏈表頭部插入結點
返回：void
========================= */
void insert_head_node(Link newnode, Link *head)
{
newnode->next = (*head)->next;
(*head)->next = newnode;
}
/* =================
功能：打印鏈表
返回：void
================= */
void print(Link head)
{
Link temp = head->next;
while (temp != head) //遍歷鏈表
{
printf("%d\n", temp->num);
temp = temp->next;
}
}
int main()
{
Link head; //創建頭指針
Link newnode; //創建新結點
init_link(&head); //設頭結點
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
newnode = (Link)malloc(sizeof(Node)); //逐一爲結點分配空間
newnode->num = i + 1; //逐一爲結點數據域賦值
insert_head_node(newnode, &head); //頭插
}
printf("頭插後的鏈表爲:\n");
print(head); //打印鏈表
return 0;
}
運行結果：
頭插後的鏈表爲:
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
2.2 尾插
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* =================
定義鏈表數據結構
================= */
struct node
{
int num;
struct node *next; //next存放下一個結點的地址
};
typedef struct node Node;
typedef Node * Link;
/* ===================
功能：設頭結點
返回：void
=================== */
void init_link(Link *head)
{
*head = (Link)malloc(sizeof(Node));
(*head)->next = *head;
}
/* =========================
功能：從鏈表尾部插入結點
返回：void
========================= */
void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)
{
Link temp = *head;
while (temp->next != *head) //找到最後一個結點
{
temp = temp->next;
}
temp->next = newnode; //插入結點
newnode->next = *head;
}
/* =================
功能：打印鏈表
返回：void
================= */
void print(Link head)
{
Link temp = head->next;
while (temp != head) //遍歷鏈表
{
printf("%d\n", temp->num);
temp = temp->next;
}
}
int main()
{
Link head; //創建頭指針
Link newnode; //創建新結點
init_link(&head); //設頭結點
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
newnode = (Link)malloc(sizeof(Node)); //逐一爲結點分配空間
newnode->num = i + 1; //逐一爲結點數據域賦值
insert_tail_node(newnode, &head); //尾插
}
printf("尾插後的鏈表爲:\n");
print(head); //打印鏈表
return 0;
}
運行結果：
尾插後的鏈表爲:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.3 從中間插入
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* =================
定義鏈表數據結構
================= */
struct node
{
int num;
struct node *next; //next存放下一個結點的地址
};
typedef struct node Node;
typedef Node * Link;
/* ===================
功能：設頭結點
返回：void
=================== */
void init_link(Link *head)
{
*head = (Link)malloc(sizeof(Node));
(*head)->next = *head;
}
/* =========================
功能：從鏈表尾部插入結點
返回：void
========================= */
void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)
{
Link temp = *head;
while (temp->next != *head) //找到最後一個結點
{
temp = temp->next;
}
temp->next = newnode; //插入結點
newnode->next = *head;
}
/* =====================
功能：從中間插入結點
返回：是否成功執行
===================== */
int insert_mid_node(Link newnode, Link head, int num)
{
Link temp = head->next;
while (temp != head) //遍歷鏈表
{
if (num == temp->num) //判斷是否爲要插入的目標結點，是則插入
{
newnode->next = temp->next;
temp->next = newnode;
return 0;
}
temp = temp->next;
}
return -1; //遍歷整個鏈表也找不到目標結點，退出
}
/* =================
功能：打印鏈表
返回：void
================= */
void print(Link head)
{
Link temp = head->next;
while (temp != head) //遍歷鏈表
{
printf("%d\n", temp->num);
temp = temp->next;
}
}
int main()
{
Link head; //創建頭指針
Link newnode; //創建新結點
init_link(&head); //設頭結點
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
newnode = (Link)malloc(sizeof(Node)); //逐一爲結點分配空間
newnode->num = i + 1; //逐一爲結點數據域賦值
insert_tail_node(newnode, &head); //尾插
}
newnode = (Link)malloc(sizeof(Node)); //爲新結點分配空間
newnode->num = 11;
insert_mid_node(newnode,head,5); //在數據域爲5的結點後插入結點
printf("從中間插入後的鏈表爲:\n");
print(head); //打印鏈表
return 0;
}
運行結果：
從中間插入後的鏈表爲:
1
2
3
4
5
11
6
7
8
9
10
3. 刪除結點
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* =================
定義鏈表數據結構
================= */
struct node
{
int num;
struct node *next; //next存放下一個結點的地址
};
typedef struct node Node;
typedef Node * Link;
/* ===================
功能：設頭結點
返回：void
=================== */
void init_link(Link *head)
{
*head = (Link)malloc(sizeof(Node));
(*head)->next = *head;
}
/* =========================
功能：從鏈表尾部插入結點
返回：void
========================= */
void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)
{
Link temp = *head;
while (temp->next != *head) //找到最後一個結點
{
temp = temp->next;
}
temp->next = newnode; //插入結點
newnode->next = *head;
}
/* ===================
功能：刪除某個結點
返回：是否成功
=================== */
int del_mid_node(Link *head, int num)
{
if (*head == (*head)->next) //判斷是否爲空表，空表則退出
{
return -1;
}
Link temp = *head;
Link ptr = temp; //ptr指向temp的結點
temp = temp->next; //temp指向下一個結點，即ptr指向temp前面的結點
while (temp != *head) //遍歷鏈表
{
if (num == temp->num) //判斷是否是要刪除的結點，是則刪除
{
ptr->next = temp->next;
free(temp);
temp = NULL;
return 0;
}
ptr = temp;
temp = temp->next;
}
return -1; //遍歷整個鏈表也找不到目標結點，則退出
}
/* =================
功能：打印鏈表
返回：void
================= */
void print(Link head)
{
Link temp = head->next;
while (temp != head) //遍歷鏈表
{
printf("%d\n", temp->num);
temp = temp->next;
}
}
int main()
{
Link head; //創建頭指針
Link newnode; //創建新結點
init_link(&head); //設頭結點
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
newnode = (Link)malloc(sizeof(Node)); //逐一爲結點分配空間
newnode->num = i + 1; //逐一爲結點數據域賦值
insert_tail_node(newnode, &head); //尾插
}
del_mid_node(&head,5); //刪除數據域爲5的結點
printf("刪除數據域爲5的結點後的鏈表爲:\n");
print(head); //打印鏈表
return 0;
}
運行結果：
刪除數據域爲5的結點後的鏈表爲:
1
2
3
4
6
7
8
9
10
4. 逆序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* =================
定義鏈表數據結構
================= */
struct node
{
int num;
struct node *next; //next存放下一個結點的地址
};
typedef struct node Node;
typedef Node * Link;
/* ===================
功能：設頭結點
返回：void
=================== */
void init_link(Link *head)
{
*head = (Link)malloc(sizeof(Node));
(*head)->next = *head;
}
/* =========================
功能：從鏈表尾部插入結點
返回：void
========================= */
void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)
{
Link temp = *head;
while (temp->next != *head) //找到最後一個結點
{
temp = temp->next;
}
temp->next = newnode; //插入結點
newnode->next = *head;
}
/* ===============
功能：逆序鏈表
返回：是否成功
=============== */
int reverse_link(Link *head)
{
/*判斷是否只有一個頭結點或除了頭結點只有一個結點，是則退出*/
if (*head == (*head)->next || *head == (*head)->next->next)
{
return -1;
}
Link str = *head;
Link ptr = str->next;
Link temp = ptr->next;
while (*head != temp)
{
ptr->next = str;
str = ptr;
ptr = temp;
temp = temp->next;
}
ptr->next = str;
(*head)->next->next = *head;
(*head)->next = ptr;
return 0;
}
/* =================
功能：打印鏈表
返回：void
================= */
void print(Link head)
{
Link temp = head->next;
while (temp != head) //遍歷鏈表
{
printf("%d\n", temp->num);
temp = temp->next;
}
}
int main()
{
Link head; //創建頭指針
Link newnode; //創建新結點
init_link(&head); //設頭結點
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
newnode = (Link)malloc(sizeof(Node)); //逐一爲結點分配空間
newnode->num = i + 1; //逐一爲結點數據域賦值
insert_tail_node(newnode, &head); //尾插
}
reverse_link(&head); //逆序
printf("逆序後的鏈表爲:\n");
print(head); //打印鏈表
return 0;
}
運行結果：
逆序後的鏈表爲:
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1